Un estudio sobre cómo las variaciones en el ciclo solar (11 años) habrían alterado la atmósfera y la producción de vapor de agua en Marte concluyó que, a diferentes altitudes, se dan cambios en la producción de dichas partículas. El aporte ayudaría a entender la posibilidad de que haya vida en ese planeta, tener misiones espaciales con menos riesgos, además de un buen funcionamiento de los satélites alrededor de la Tierra.
¿Por qué es importante saber el comportamiento del vapor de
agua? porque este es un indicio crucial sobre la posible existencia de vida en
Marte, ya que el vapor tuvo que venir de agua líquida bajo la superficie, o en
forma de hielo, y determinar su disponibilidad existente tendría implicaciones
en futuras misiones de exploración, y por qué no, en una posible colonización
humana.
Aquí es donde aparece el Sol, pues se ha evidenciado que
cuando la estrella está aproximadamente en el quinto año de su ciclo, la
radiación que emite es mucho más intensa, y en la Tierra se relacionaría e
incidiría con fenómenos climáticos como El Niño y La Niña, la cantidad de ozono
en la estratosfera, la densidad atmosférica y la trayectoria de objetos
espaciales y satélites.
Según la Oficina de Naciones Unidas para Asuntos del Espacio
Exterior, 4.921 satélites están orbitando la Tierra, pero no todos están
activos, ya que cerca de 2.600 no funcionan. Además, las misiones espaciales se
ven afectadas según el estado del ciclo solar.
Aunque el efecto del Sol sobre nuestro planeta ha sido un
tema muy estudiado, aún hay muchas preguntas, en especial sobre otros planetas
como Marte y su relación causal entre los ciclos solares y los cambios en
partículas como dióxido de carbono, nitrógeno, argón, oxígeno molecular y vapor
de agua, principales componentes de su atmósfera.
Por eso el investigador Johan Nicolás Molina, magíster en
Astronomía de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), determinó hasta qué
punto había cambios en la concentración del vapor de agua causados por la
actividad solar a lo largo de su ciclo.
¿Si estando a 150 millones de kilómetros el Sol tiene
incidencia en la Tierra y determina su clima, por qué no pensar que en el
planeta rojo también podría incidir, ya que está a unos 228 millones de
kilómetros?
El estudio
Para la investigación se recopilaron miles de datos
provenientes de bases de libre acceso entre 2004 y 2018. Para ello se empleó el
Spicam, un espectrómetro instalado en la sonda Mars Express, que desde 2004
está tomando datos en Marte y con cuyos sensores se ha recogido información
sobre la atmósfera y la superficie marciana, y además se revisó información del
orbitador Viking 1, que tomó datos en 1975.
Para ello se usó el lenguaje de programación Python, con el
que se analizaron y determinaron patrones que dieran cuenta de los cambios
tanto en el vapor de agua como en las demás especies químicas. Este fue uno de
los mayores retos del proyecto –tomó 9 meses– y consistió en desencriptar
registros de lo que ocurría en la atmósfera, y fue complejo ya que estos son muy
viejos y tienen un código difícil de entender; sin embargo, gracias al arduo
trabajo del magíster Molina se pudieron utilizar.
Se identificó que la concentración de vapor de agua en
diferentes altitudes de la atmósfera de Marte y en el índice Penticton –que
mide el flujo solar– había una relación en cambios que iban en 4 órdenes de
magnitud con un promedio de 7.000 millones de partículas por centímetro cúbico,
una cifra que parece de un valor variable muy grande (4 órdenes de magnitud) y
que manifiesta la incidencia del Sol sobre la atmósfera marciana desde el
mínimo hasta el momento más álgido del ciclo solar.
Además se implementó la metodología periodograma de Lomb
Scargle, novedosa en este campo, la cual consiste en una simulación
computacional del clima de Marte en la plataforma NRLMSISE-00, creada por la
Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos.
Los resultados sugieren que a altitudes entre 50 y
60 km de la superficie de Marte la variación en la concentración del vapor
de agua está alineada con la variación de la actividad solar, asociada con su
ciclo periódico de 11 años.
Según el investigador Molina, “el Sol, sus manchas y la
energía que liberan se han estudiado desde la época de Galileo Galilei, pero
aún hay muchos parámetros para determinar sus cambios y el impacto en el
sistema solar, en este caso en Marte”.
“Este resultado es importante porque es un aporte a la
caracterización de la atmósfera de Marte y una guía para las agencias
espaciales para saber en qué momento deben lanzar una misión, teniendo en
cuenta las condiciones y reducir fallos tanto en la ejecución como en el
impacto a los satélites”, indica el magíster, cuyos directores de investigación
fueron los profesores Santiago Vargas, del Observatorio Astronómico Nacional,
de la UNAL, y Jorge Zuluaga, de la Universidad de Antioquia.
